卷烟中铅和镉的测定及评价

陈红云，季守莲*，宋正蕊，杨冠英，李友

（云南大理学院公共卫生学院，云南大理 671000）

铅和镉是一种对人体有害的微量元素，经呼吸道进入人体，在体内蓄积到一定程度就会危害健康。香烟中含有微量的铅和镉，通过呼吸道进入人体，因此测定香烟中铅和镉的含量具有一定卫生学意义。在吸烟过程中，香烟中铅挥发性较小，且通过烟头及过滤咀的吸附，对主动吸烟者及被动吸烟者造成危害甚微；镉的挥发性较大，且过滤咀吸附量较小,故对主动吸烟者及被动吸烟者均可能造成危害[1]。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验对象

选择市场上市售的某品牌卷烟分为6个不同价钱相同厂家的卷烟，分别从单价分为高档、中档、低档三个档次。三个档次中各档次的卷烟中香烟焦油量和烟气烟碱量及烟气一氧化碳量都相近，各档次卷烟中的香烟焦油量和烟气烟碱量及烟气一氧化碳量见表1。

1.1.2 实验仪器

石墨炉原子吸收分光光度计（北京谱析通用仪器有限公司），可调温电炉（上海电器厂），码氏电阻炉，电子天平（上海精密科学仪器有限公司）。

1.2 实验方法

将从市场购取的卷烟在电子分析天平上称重，取出相当重量一样的（差别仅只在千分之一克）十只卷烟。任意取出两只，在电子天平上称出除去过滤嘴头的实际卷烟重量，用剪刀剪碎在瓷坩埚里面，用可调温电炉先炭化为无烟的时候，从电炉上取下，冷却，等冷却后，放入码氏电阻炉中进行干消化，消化温度为500℃，持续时间为6小时。取出瓷坩埚转移，定容到10ml比色管中，用标准曲线法配合石墨炉原子吸收分光光度计上测量[2]。

2 结 果

卷烟中的污染物是特别复杂[3]，其中的铅和镉的测定结果见表2在高档行列中的样品2号卷烟中的铅和高档中1号比较（p＜0.05）；中档样品中铅含量和高档中2号比较也是（p＜0.05）；低档中的5号中含的铅和高档的2号含的铅比较（p＜0.05）；卷烟中镉，高档中的2号样品和高档中的1号相比较（p＜0.05）；高档中的2号样品和中档中的4号样品相比较（p＜0.05）；在低档中的5号与高档中2号相比较（p＜0.05）。

3 讨论

铅为在纯态固体是带蓝色的银白色重金属，它有毒性，是一种有延伸性的主族金属。熔点327.502℃，沸点1740℃，质地柔软，抗张强度小。

铅在自然界中有4种稳定同位素：铅204、206、207、208，还有20多种放射性同位素。

金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用，其表面会很快氧化生成保护薄膜；在加热下，铅能很快与氧、硫、卤素化合；铅在人体中吸收甚缓，主要经消化道及呼吸道吸收。吸收后绝大部分沉积于骨中。沉积骨中的铅盐并不危害身体，中毒的深浅主要决定于血液及组织中的含铅量，血中铅含量如超过0.05-0.1mg%，即产生中毒症状。急性毒性；亚急性毒性：10μg/m3环境中，大鼠接触30至40天，红细胞胆色素原合酶(ALAD)活性减少80%～90%，血铅浓度高达150～200 μg/100ml，出现明显中毒症状。10μg/m3的环境中，大鼠吸入3至12个月后，从肺部洗脱下来的巨噬细胞减少了60%，多种中毒症状。0.01mg/m3环境中，人职业接触，泌尿系统炎症，血压变化，有死亡，妇女胎儿死亡。

慢性毒性：长期接触铅及其化合物会导致心悸，易激动，血象红细胞增多。铅侵犯神经系统后，出现失眠、多梦、记忆减退、疲乏，进而发展为狂躁、失明、神志模糊、昏迷，最后因脑血管缺氧而死亡。血铅水平往往要高于2.16 umol/L时，才会出现临床症状，其中儿童铅中毒在国外被称为“隐匿杀手”就是这个原因。

致癌性：铅的无机化合物的动物试验表明可能引发癌症。另据文献记载，铅是一种慢性和积累性毒物，不同的个体敏感性很不相同，对人来说铅是一种潜在性泌尿系统致癌物质。

致畸性：没有足够的动物试验能够提供证据表明铅及其化合物有致畸作用。

致突变性：用含1%的醋酸铅饲料喂小鼠，白细胞培养的染色体裂隙-断裂型畸变的数目增加，这些改变涉及单个染色体，表明DNA复制受到损伤[4、7]。

从以上情况和本文的数据来分析，本文中的一只卷烟在测量前过滤嘴除外称重均值为0.6599g，以一只计算，以铅质量浓度最低的高档卷烟中的2号烟中铅含量为例，一只卷烟中含铅2.2874ug铅，为0.0110 umol。而血铅水平要高于2.16 umol/L时才会有临床症状发生。就说明一次性的把整只高档的2号卷烟吃进去都不会有临床症状发生。那么对于铅质量浓度最高的中档4号卷烟计算，含有4.5284ug/g，一只卷烟含铅2.9883ug，为0.0144 umol，也说明如果整只中档的4号卷烟吃进去都不会有临床症状发生。吸烟中都不会有铅中毒的临床症状发生。但是，本文中发现，高档卷烟中的2号卷烟铅和其它比较（p＜0.05），可能与卷烟的生产工艺有关系（如使用的香料、香精或者是卷烟的材料不同等所致）。

镉是银白色有光泽的金属，熔点320.9℃，沸点765℃，相对密度8.642。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽，加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈，形成卤化镉。生物毒性：镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。镉不是人体的必需元素。

镉的吸收和代谢：镉的烟雾和灰尘可经呼吸道吸入。肺内镉的吸收量约占总进入量的25～40%。每日吸20支香烟﹐可吸入镉2～4ug。镉经消化道的吸收率﹐与镉化合物的种类﹑摄入量及是否共同摄入其它金属有关。例如钙﹑铁摄入量低时﹐镉吸收可明显增加﹐而摄入锌时﹐镉的吸收可被抑制。吸收入血液的镉﹐主要与红细胞结合。肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官﹐两者所含的镉约占体内镉总量的60%。进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出﹐但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢﹐人肾皮质镉的生物学半衰期是10～30年。镉中毒的临床症状：镉及其化合物均有一定的毒性。吸入氧化镉的烟雾可产生急性中毒。血镉超过9.6umol/L时会出现中度中毒临床症状。中毒早期表现咽痛﹑咳嗽﹑胸闷﹑气短﹑头晕﹑恶心﹑全身酸痛﹑无力﹑发热等症状﹐严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎﹐有明显的呼吸困难﹑胸痛﹑咯大量泡沫血色痰﹐可因急性呼吸衰竭而死亡。长期吸入镉可产生慢性中毒﹐引起肾脏损害﹐主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质﹐肾小球的滤过功能虽多属正常,但肾小管的回收功能却减退，并且尿镉的排出量也增加。因此为了防止镉对人体的危害，要对环境的污染做好预防工作﹐必须做好环境保护﹐严格执行镉的环境卫生标准[4、5、6]。

按照国家卫生部发布的《职业性镉中毒诊断标准》(GBZ17-2002)，尿镉测定连续两次在5μg/g肌酐以上者，可列为观察对象。从以上镉对身体的危害情况和本文的数据来分析，本文中用于实验的一只卷烟在测量前过滤嘴除外称重均值为0.6599g，以一只计算，以镉质量浓度最低的高档卷烟中的2号烟中镉含量为例，一只卷烟中含0.0440ug镉，为0.0004umol。而血镉水平要高于9.6 umol/L时才会有中度中毒临床症状发生。就说明一次性的把整只高档的2号卷烟吃进去都不会有中度临床症状发生。那么对于镉质量浓度最高的高档1号卷烟计算，含有0.0867ug/g，一只卷烟含镉0.0573ug，为0.0005 umol，也说明如果整只高档的1号卷烟吃进去都不会有中度中毒的有临床症状发生。仅仅吸一只烟的吸烟中都不会有镉中度中毒的临床症状发生。但是，在本文中发现，高档卷烟中的2号卷烟镉和其它比较（p＜0.05），可能与卷烟的生产工艺有关系（如使用的香料、香精或者是卷烟的材料不同等所致）。

4 结论

卷烟中的铅和镉的质量浓度都比较的低，并且是远远低于这两种重金属能引起的毒性，低于中性中毒的毒性的阈浓度值，但是长期吸烟还是会累积它们在组织中的含量。特别是镉，是一个蓄积中毒比较厉害的重金属。长期吸烟还是会对组织有一定的损伤。另外，镉的吸收和钙、铁和锌的摄入的协同和对抗、抑制作用还需要进一步的研究。实验结果显示，高档卷烟中2号卷烟中的铅质量浓度还是比较低，但是，和低档6号卷烟比较要高一点，因此说明，并不是卷烟的档次高（价格高）就意味着有害的重金属含量就低。

在做本文的实验和研究后，建议有关的烟草部门和卫生部门尽快的制定出香烟有害物质的含量限制标准，强制执行。从而规范卷烟生产企业的生产工艺和原材料的控制。以减少有害物质的含量，并且建议有关的卷烟生产企业和科研单位对生产工艺进行投入研究，以生产出相对安全、质量稳定的卷烟。

[1]张领弟,林春丽,杨增,等.吸烟过程香烟中铅和镉挥发性的研究[J].中国卫生检验杂志，2001，10：11（5）：520-521.

[2]廖惠云，张 映，庄亚东.烟用香精中重金属铅和砷的分析研究[J].中国烟草学报，2008，8：14（4）：8-12.

[3]赵兰才，山本政仪,陈英民,等.中国、日本等国40种香烟中铅-210钋-210的测定[J].中国公共卫生学报，1990，9:09（5）：257-259.

[4]刘东华,王峰情,孙书芹,等.香烟烟质、烟雾中镉、铅、铜含量及其在人血、尿中分布水平的研究[J].中国公共卫生，1989，9：05（9）：7-9.

[5]杨增,陈建文,张丽萍,等.微分电位溶出法测定香烟中铅[J].预防医学文献信息，2000，2：06（1）：7-9.

[6]徐媛媛.微波消解石墨炉原子吸收法测定香烟中的铅和砷[J].广东化工，2008，4：35（180）：77-78.

[7]沈晓明,赵薇,John F.Rosen.美国、日本和国产香烟中铅含量的比较[J].广东微量元素科学，1998，6：05（6）：54-56.